O vidro de quartzo JGS2 é um material óptico de alto desempenho com excelente transmitância UV visível no infravermelho próximo, alta estabilidade química, baixo coeficiente de expansão térmica e boa resistência a altas temperaturas. Devido às suas propriedades físicas e químicas únicas, o vidro de quartzo JGS2 é amplamente utilizado em experimentos de pesquisa científica em áreas como óptica, semicondutores, tecnologia laser e análise espectroscópica.

2. Características básicas do vidro de quartzo JGS2

O vidro de quartzo JGS2 (Jena Glass Standard 2) é um vidro de quartzo artificial feito de dióxido de silício de alta pureza (SiO ₂), caracterizado por:

2.1 Desempenho Óptico

-Alta transmitância: Possui excelente transmitância nas faixas ultravioleta (200-350 nm), luz visível (350-800 nm) e infravermelho próximo (800-2500 nm), especialmente na faixa ultravioleta.

-Baixa taxa de absorção: O teor de impurezas é extremamente baixo (especialmente o teor de OH ⁻ é baixo), reduzindo a absorção e dispersão da luz.

2.2 Propriedades Térmicas

-O baixo coeficiente de expansão térmica (5,5 × 10 ⁻⁷/℃) permite manter a estabilidade dimensional mesmo em ambientes de alta temperatura.

-Resistência a altas temperaturas: pode funcionar por muito tempo acima de 1000 ℃ e suportar altas temperaturas de 1450 ℃ em curto prazo.

2.3 Estabilidade química

-Resistente a ácidos e álcalis (exceto ácido fluorídrico e ácido fosfórico quente), adequado para ambientes corrosivos.

-Excelente resistência à radiação, adequada para experimentos de física de alta energia.

2.4 Propriedades Mecânicas

-Alta dureza (dureza Mohs 7), boa resistência ao desgaste, mas alta fragilidade, deve-se evitar impacto mecânico.

3. Aplicação de vidro de quartzo JGS2 em experimentos de pesquisa científica

Devido ao seu excelente desempenho, o vidro de quartzo JGS2 desempenha um papel importante em diversos campos de pesquisa científica.

3.1 Aplicações em Experimentos Ópticos

(1) Sistema óptico UV

-O vidro de quartzo JGS2 possui transmitância extremamente alta na banda ultravioleta (200-350 nm) e é comumente usado para:

-Placa de janela de laser UV (como a quarta saída harmônica do laser excimer e do laser Nd: YAG).

-Prisma e lente do espectrômetro UV, usado para análise espectral UV de alta precisão.

-A tecnologia de litografia UV é usada como máscara e componente óptico na fabricação de semicondutores.

(2) Tecnologia laser

-Usado como lente de cavidade ressonante a laser, expansor de feixe de laser e janela de proteção a laser devido ao seu alto limite de dano (capaz de suportar irradiação de laser de alta potência).

-Em experimentos com laser de femtosegundo, o baixo índice de refração não linear do vidro de quartzo JGS2 pode reduzir a distorção do feixe.

(3) Interferômetro e espectrômetro

-Como placa divisora ​​do interferômetro Michelson, possui alta uniformidade óptica e características de baixa birrefringência.

-Janela óptica para espectrômetro infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para garantir alta relação sinal-ruído.

3.2 Pesquisa em Semicondutores e Microeletrônica

(1) Processamento de Wafer e Fotolitografia

-Na fabricação de semicondutores, o vidro de quartzo JGS2 é usado para:

-O sistema óptico da máquina de litografia é adequado para litografia ultravioleta profunda (DUV) e ultravioleta extrema (EUV) devido à sua alta transmitância UV.

-Portador de wafer, resistente a altas temperaturas e não reage com wafers de silício.

(2) Equipamento CVD e PVD

-Usado como janelas de observação e câmaras de reação em equipamentos de deposição química de vapor (CVD) e física de vapor (PVD) devido à sua resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.

3.3 Física de Altas Energias e Tecnologia Nuclear

(1) Detector de partículas

-A janela de radiação utilizada nos detectores de radiação Cherenkov, devido à sua alta transparência e resistência aos danos da radiação.

-Usado como monocromador de raios X e janela de linha de luz em fontes de radiação síncrotron.

(2) Experiência de fusão nuclear

-Usado como janela de injeção de laser e janela de diagnóstico de plasma em experimentos de Tokamak e fusão de confinamento inercial (ICF).

3.4 Pesquisa em Química e Ciência dos Materiais

(1) Observação de reação em alta temperatura

-Usado como janela de observação em fornos de alta temperatura e reatores químicos, pode monitorar processos de reação em alta temperatura (como crescimento de cristais e síntese em alta temperatura) em tempo real.

(2) Experimento em ambiente corrosivo

-Sistemas de monitoramento óptico utilizados em ambientes ácidos fortes (como ácido sulfúrico concentrado, ácido nítrico) ou alcalinos fortes devido à sua excelente resistência à corrosão.

3.5 Pesquisa Biológica e Médica

(1) Equipamento de esterilização UV

-No laboratório biológico, é utilizado como janela protetora para lâmpadas ultravioleta de esterilização para garantir uma esterilização eficiente evitando a degradação do material.

(2) Microscópio de fluorescência

-Como filtro para fonte de luz de excitação de fluorescência, sua alta transmitância ultravioleta pode melhorar a sensibilidade da detecção de fluorescência.

4. Processamento e tratamento de vidro de quartzo JGS2

4.1 Requisitos de usinagem de precisão

-Polimento: O polimento de ultra precisão é necessário para reduzir a dispersão da superfície, Ra<1 nm。

-Revestimento: Filme anti-reflexo (filme AR) ou filme reflexivo (como filme de alumínio ou ouro) pode ser revestido para otimizar o desempenho óptico.

4.2 Precauções de uso

-Evite impacto mecânico e evite fraturas frágeis.

-Use um pano sem poeira e álcool durante a limpeza para evitar arranhões com objetos duros.

O vidro de quartzo JGS2 tem uma ampla gama de aplicações em experimentos de pesquisa científica, como óptica, semicondutores, física de alta energia, química e campos biomédicos devido à sua excelente transparência UV, resistência a altas temperaturas e estabilidade química.

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